add (but comment out) reset signal
[ieee754fpu.git] / src / add / unit_test_single.py
index a752189fca8e8deaf191d54172783ecc08773c83..3c3c6291938659c72e6dae9cc6d6d05ca5572011 100644 (file)
@@ -10,6 +10,9 @@ def get_mantissa(x):
 def get_exponent(x):
     return ((x & 0x7f800000) >> 23) - 127
 
+def set_exponent(x, e):
+    return (x & ~0x7f800000) | ((e+127) << 23)
+
 def get_sign(x):
     return ((x & 0x80000000) >> 31)
 
@@ -33,38 +36,52 @@ def match(x, y):
         (x == y)
         )
 
-def get_case(dut, a, b):
-    yield dut.in_a.v.eq(a)
-    yield dut.in_a.stb.eq(1)
+def get_case(dut, a, b, mid):
+    in_a, in_b = dut.rs[0]
+    out_z = dut.res[0]
+    yield dut.ids.in_mid.eq(mid)
+    yield in_a.v.eq(a)
+    yield in_a.stb.eq(1)
+    yield
     yield
     yield
-    a_ack = (yield dut.in_a.ack)
+    yield
+    a_ack = (yield in_a.ack)
     assert a_ack == 0
-    yield dut.in_b.v.eq(b)
-    yield dut.in_b.stb.eq(1)
-    b_ack = (yield dut.in_b.ack)
+
+    yield in_a.stb.eq(0)
+
+    yield in_b.v.eq(b)
+    yield in_b.stb.eq(1)
+    yield
+    yield
+    b_ack = (yield in_b.ack)
     assert b_ack == 0
 
+    yield in_b.stb.eq(0)
+
+    yield out_z.ack.eq(1)
+
     while True:
-        yield
-        out_z_stb = (yield dut.out_z.stb)
+        out_z_stb = (yield out_z.stb)
         if not out_z_stb:
+            yield
             continue
-        yield dut.in_a.stb.eq(0)
-        yield dut.in_b.stb.eq(0)
-        yield dut.out_z.ack.eq(1)
-        yield
-        yield dut.out_z.ack.eq(0)
-        yield
+        vout_z = yield out_z.v
+        #out_mid = yield dut.ids.out_mid
+        yield out_z.ack.eq(0)
         yield
         break
 
-    out_z = yield dut.out_z.v
-    return out_z
+    return vout_z, mid
 
-def check_case(dut, a, b, z):
-    out_z = yield from get_case(dut, a, b)
+def check_case(dut, a, b, z, mid=None):
+    if mid is None:
+        mid = randint(0, 6)
+    mid = 0
+    out_z, out_mid = yield from get_case(dut, a, b, mid)
     assert out_z == z, "Output z 0x%x not equal to expected 0x%x" % (out_z, z)
+    assert out_mid == mid, "Output mid 0x%x != expected 0x%x" % (out_mid, mid)
 
 
 def run_test(dut, stimulus_a, stimulus_b, op):
@@ -72,12 +89,14 @@ def run_test(dut, stimulus_a, stimulus_b, op):
     expected_responses = []
     actual_responses = []
     for a, b in zip(stimulus_a, stimulus_b):
+        mid = randint(0, 6)
+        mid = 0
         af = Float32.from_bits(a)
         bf = Float32.from_bits(b)
         z = op(af, bf)
-        expected_responses.append(z.get_bits())
+        expected_responses.append((z.get_bits(), mid))
         #print (af, bf, z)
-        actual = yield from get_case(dut, a, b)
+        actual = yield from get_case(dut, a, b, mid)
         actual_responses.append(actual)
 
     if len(actual_responses) < len(expected_responses):
@@ -86,7 +105,10 @@ def run_test(dut, stimulus_a, stimulus_b, op):
 
     for expected, actual, a, b in zip(expected_responses, actual_responses,
                                       stimulus_a, stimulus_b):
-        passed = match(expected, actual)
+        passed = match(expected[0], actual[0])
+        if expected[1] != actual[1]: # check mid
+            print ("MID failed", expected[1], actual[1])
+            sys.exit(0)
 
         if not passed:
 
@@ -114,99 +136,72 @@ def run_test(dut, stimulus_a, stimulus_b, op):
 
             sys.exit(0)
 
+corner_cases = [0x80000000, 0x00000000, 0x7f800000, 0xff800000,
+                0x7fc00000, 0xffc00000]
+
 def run_corner_cases(dut, count, op):
     #corner cases
     from itertools import permutations
-    stimulus_a = [i[0] for i in permutations([0x80000000, 0x00000000, 0x7f800000, 0xff800000, 0x7fc00000, 0xffc00000], 2)]
-    stimulus_b = [i[1] for i in permutations([0x80000000, 0x00000000, 0x7f800000, 0xff800000, 0x7fc00000, 0xffc00000], 2)]
-    yield from run_test(dut, stimulus_a, stimulus_b, op)
-    count += len(stimulus_a)
-    print (count, "vectors passed")
-
-
-def run_edge_cases(dut, count, op):
-    #edge cases
-    stimulus_a = [0x80000000 for i in range(1000)]
-    stimulus_b = [randint(0, 1<<32) for i in range(1000)]
-    yield from run_test(dut, stimulus_a, stimulus_b, op)
-    count += len(stimulus_a)
-    print (count, "vectors passed")
-
-    stimulus_a = [0x00000000 for i in range(1000)]
-    stimulus_b = [randint(0, 1<<32) for i in range(1000)]
-    yield from run_test(dut, stimulus_a, stimulus_b, op)
-    count += len(stimulus_a)
-    print (count, "vectors passed")
-
-    stimulus_b = [0x80000000 for i in range(1000)]
-    stimulus_a = [randint(0, 1<<32) for i in range(1000)]
+    stimulus_a = [i[0] for i in permutations(corner_cases, 2)]
+    stimulus_b = [i[1] for i in permutations(corner_cases, 2)]
     yield from run_test(dut, stimulus_a, stimulus_b, op)
     count += len(stimulus_a)
     print (count, "vectors passed")
 
-    stimulus_b = [0x00000000 for i in range(1000)]
-    stimulus_a = [randint(0, 1<<32) for i in range(1000)]
+def run_test_2(dut, stimulus_a, stimulus_b, op):
     yield from run_test(dut, stimulus_a, stimulus_b, op)
+    yield from run_test(dut, stimulus_b, stimulus_a, op)
+
+def run_cases(dut, count, op, fixed_num, num_entries):
+    if isinstance(fixed_num, int):
+        stimulus_a = [fixed_num for i in range(num_entries)]
+        report = hex(fixed_num)
+    else:
+        stimulus_a = fixed_num
+        report = "random"
+
+    stimulus_b = [randint(0, 1<<32) for i in range(num_entries)]
+    yield from run_test_2(dut, stimulus_a, stimulus_b, op)
     count += len(stimulus_a)
-    print (count, "vectors passed")
+    print (count, "vectors passed 2^32", report)
 
-    stimulus_a = [0x7F800000 for i in range(1000)]
-    stimulus_b = [randint(0, 1<<32) for i in range(1000)]
-    yield from run_test(dut, stimulus_a, stimulus_b, op)
+    # non-canonical NaNs.
+    stimulus_b = [set_exponent(randint(0, 1<<32), 128) \
+                        for i in range(num_entries)]
+    yield from run_test_2(dut, stimulus_a, stimulus_b, op)
     count += len(stimulus_a)
-    print (count, "vectors passed")
+    print (count, "vectors passed Non-Canonical NaN", report)
 
-    stimulus_a = [0xFF800000 for i in range(1000)]
-    stimulus_b = [randint(0, 1<<32) for i in range(1000)]
-    yield from run_test(dut, stimulus_a, stimulus_b, op)
+    # -127
+    stimulus_b = [set_exponent(randint(0, 1<<32), -127) \
+                        for i in range(num_entries)]
+    yield from run_test_2(dut, stimulus_a, stimulus_b, op)
     count += len(stimulus_a)
-    print (count, "vectors passed")
+    print (count, "vectors passed exp=-127", report)
 
-    stimulus_b = [0x7F800000 for i in range(1000)]
-    stimulus_a = [randint(0, 1<<32) for i in range(1000)]
-    yield from run_test(dut, stimulus_a, stimulus_b, op)
+    # nearly zero
+    stimulus_b = [set_exponent(randint(0, 1<<32), -126) \
+                        for i in range(num_entries)]
+    yield from run_test_2(dut, stimulus_a, stimulus_b, op)
     count += len(stimulus_a)
-    print (count, "vectors passed")
+    print (count, "vectors passed exp=-126", report)
 
-    stimulus_b = [0xFF800000 for i in range(1000)]
-    stimulus_a = [randint(0, 1<<32) for i in range(1000)]
-    yield from run_test(dut, stimulus_a, stimulus_b, op)
+    # nearly inf
+    stimulus_b = [set_exponent(randint(0, 1<<32), 127) \
+                        for i in range(num_entries)]
+    yield from run_test_2(dut, stimulus_a, stimulus_b, op)
     count += len(stimulus_a)
-    print (count, "vectors passed")
+    print (count, "vectors passed exp=127", report)
 
-    stimulus_a = [0x7FC00000 for i in range(1000)]
-    stimulus_b = [randint(0, 1<<32) for i in range(1000)]
-    yield from run_test(dut, stimulus_a, stimulus_b, op)
-    count += len(stimulus_a)
-    print (count, "vectors passed")
+    return count
 
-    stimulus_a = [0xFFC00000 for i in range(1000)]
-    stimulus_b = [randint(0, 1<<32) for i in range(1000)]
-    yield from run_test(dut, stimulus_a, stimulus_b, op)
-    count += len(stimulus_a)
-    print (count, "vectors passed")
-
-    stimulus_b = [0x7FC00000 for i in range(1000)]
-    stimulus_a = [randint(0, 1<<32) for i in range(1000)]
-    yield from run_test(dut, stimulus_a, stimulus_b, op)
-    count += len(stimulus_a)
-    print (count, "vectors passed")
-
-    stimulus_b = [0xFFC00000 for i in range(1000)]
-    stimulus_a = [randint(0, 1<<32) for i in range(1000)]
-    yield from run_test(dut, stimulus_a, stimulus_b, op)
-    count += len(stimulus_a)
-    print (count, "vectors passed")
+def run_edge_cases(dut, count, op):
+    #edge cases
+    for testme in corner_cases:
+        count = yield from run_cases(dut, count, op, testme, 10)
 
-    #seed(0)
     for i in range(100000):
-        stimulus_a = [randint(0, 1<<32) for i in range(1000)]
-        stimulus_b = [randint(0, 1<<32) for i in range(1000)]
-        yield from run_test(dut, stimulus_a, stimulus_b, op)
-        count += 1000
-        print (count, "random vectors passed")
-
-if __name__ == '__main__':
-    dut = FPADD(width=32, single_cycle=True)
-    run_simulation(dut, testbench(dut), vcd_name="test_add.vcd")
+        stimulus_a = [randint(0, 1<<32) for i in range(10)]
+        count = yield from run_cases(dut, count, op, stimulus_a, 10)
+    return count